Инструменты из быстрорежущей стали - Реферат

Быстрорежущие стали - легированные стали, предназначенные, главным образом, для изготовления металлорежущего инструмента, работающего при высоких скоростях резания. Быстрорежущая сталь должна обладать высоким сопротивлением разрушению, твердостью (в холодном и горячем состояниях) и красностойкостью.Для обточки деталей из дерева, цветных металлов, мягкой стали резцы из обычной твердой стали были вполне пригодны, но при обработке стальных деталей резец быстро разогревался, скоро изнашивался и деталь нельзя было обтачивать со скоростью больше 5 м/мин[1]. Мюшетт получил сталь, содержащую 1,85 % углерода, 9 % вольфрама и 2,5 % марганца. Она содержала 2,15 % углерода, 0,38 % марганца, 5,44 % вольфрама и 0,4 % хрома. Она не теряла режущей способности при нагревании до 300 °C и позволяла в полтора раза увеличить скорость резания металла - 7,5 м/мин. Резцы из этой стали допускали скорость резания до 18 м/мин.Однако в процессе работы режущего инструмента происходит интенсивное выделение тепла. Вследствие повышения температуры режущей кромки начинается отпуск материала инструмента и снижается его твердость.Если горячая твердость характеризует то, какую температуру сталь может выдержать, то красностойкость характеризует, сколько времени сталь будет выдерживать такую температуру. Первая характеристика показывает, какую твердость будет иметь сталь после отпуска при определенной температуре в течение заданного времени. Второй способ охарактеризовать красностойкость основан на том, что интенсивность снижения горячей твердости можно измерить не только при высокой температуре, но и при комнатной, так как кривые снижения твердости при высокой температуре и комнатной идут эквидистантно, а измерить твердость при комнатной температуре, разумеется, гораздо проще, чем при высокой. Отсюда красностойкость характеризуется температурой отпуска, при которой за 4 часа твердость снижается до 58 HRC (обозначение K4р58).Химический состав некоторых быстрорежущих сталейБыстрорежущие стали изготавливают как классическим способом (разливка стали в слитки, прокатка и проковка), так и методами порошковой металлургии (распыление струи жидкой стали азотом)[3]. То есть достаточно нагреть сталь и охладить на воздухе, и можно получить твердый износостойкий материал. Перед закалкой быстрорежущие стали необходимо подвергнуть отжигу. После закалки в стали остается 25-30 % остаточного аустенита. Помимо снижения твердости инструмента, остаточный аустенит приводит к снижению теплопроводности стали, что для условий работы с интенсивным нагревом режущей кромки является крайне нежелательным.Известно, что при отпуске из мартенсита в углеродистой стали выделяются мельчайшие частицы карбида. Пока выделившиеся карбиды еще находятся в мельчайшем дисперсном рассеянии (то есть на первой стадии выделения при отпуске до 200 °C), твердость заметно не снижается. Чтобы сталь устойчиво сохраняла твердость при нагреве, нужно ее легировать такими элементами, которые затрудняли бы процесс коагуляции карбидов.В советских и российских марочниках сталей марки быстрорежущих сталей обычно имеют особую систему обозначений и начинаются с буквы «Р» (rapid - быстрый).В последние десятилетия использование быстрорежущей стали сокращается в связи с широким распространением твердых сплавов. Из быстрорежущей стали изготавливают в основном концевой инструмент (метчики, сверла, фрезы небольших диаметров) В токарной обработке резцы со сменными и напайными твердосплавными пластинами почти полностью вытеснили резцы из быстрорежущей стали. · Сталь Р9 рекомендуют для изготовления инструментов простой формы, не требующих большого объема шлифовки, для обработки обычных конструкционных материалов.

Содержание

Введение

1. Истории создания

2. Характеристики быстрорежущих сталей

2.1 Горячая твердость

2.2 Красностойкость

2.3 Химический состав быстрорежущих сталей

3. Изготовление и обработка быстрорежущих сталей

3.1 Принципы легирования быстрорежущих сталей

4. Маркировка быстрорежущих сталей

5. Применение

Литература

быстрорежущий сталь легирование инструментальный

Быстрорежущие стали - легированные стали, предназначенные, главным образом, для изготовления металлорежущего инструмента, работающего при высоких скоростях резания.

Быстрорежущая сталь должна обладать высоким сопротивлением разрушению, твердостью (в холодном и горячем состояниях) и красностойкостью.

Высоким сопротивлением разрушению и твердостью в холодном состоянии обладают и углеродистые инструментальные стали. Однако инструмент из них не в состоянии обеспечить высокоскоростные режимы резания. Легирование быстрорежущих сталей вольфрамом, молибденом, ванадием и кобальтом обеспечивает горячую твердость и красностойкость стали.

1. Технология конструкционных материалов. Под ред. А. М. Дальского. - М.: «Машиностроение», 1958.

Размещено на .ru